《机械设计课程设计》PPT课件.ppt

机 械 设 计 课 程 设 计 中国地质大学机电学院 总 论机 械 传 动 装 置 总 体 设 计传 动 零 件 设 计轴 的 结 构 设 计滚 动 轴 承 组 合 设 计键 和 联 轴 器 的 选 择减 速 器 的 箱 体 、 润 滑 、 密 封 及 附 件减 速 器 装 配 图 设 计 及 设 计 说 明 书 编 写零 件 工 作 图 的 设 计 与 绘 制 一 、 总 论（ 一 ） 、 课 程 设 计 的 目 的 机 械 设 计 课 程 设 计 是 高 等 工 科 院 校 机 械 类 本 科 学 生 第 一 次较 全 面 的 机 械 设 计 训 练 ， 也 是 机 械 设 计 课 程 的 一 个 重 要 的实 践 性 教 学 环 节 。其 目 的 是 ：1、 综 合 运 用 先 修 课 理 论 ， 培 养 分 析 和 解 决 工 程 实 际 问 题的 能 力 。2、 学 习 简 单 机 械 传 动 装 置 的 设 计 原 理 和 过 程 。3、 进 行 机 械 设 计 基 本 技 能 训 练 。 （ 计 算 、 绘 图 、 使 用 技术 资 料 ） 一 、 总 论（ 二 ） 、 课 程 设 计 的 任 务 名 称 ： 带 式 输 送 机 传 动 装 置 。 1、 二 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 2、 圆 锥 圆 柱 二 级 齿 轮 减 速 器 3、 蜗 轮 蜗 杆 减 速 器提 交 的 设 计 成 果 ：1、 A1号 装 配 图 一 张 ， A3号 零 件 图 两 张 。 （ 中 间 轴 及 齿 轮 ， 蜗 轮 轴 及 蜗 轮 ）2、 设 计 论 文 （ 说 明 书 ） 一 份 。 一 、 总 论（ 三 ） 、 课 程 设 计 的 内 容1、 传 动 方 案 的 分 析 与 选 择 ；2、 电 动 机 的 选 择 和 运 动 参 数 的 计 算 ；3、 传 动 件 设 计 ；4、 轴 的 设 计 ；5、 轴 承 及 其 组 合 部 件 设 计 ；6、 键 和 联 轴 器 的 选 择 及 校 核 ；7、 箱 体 、 润 滑 及 附 件 设 计 ；8、 装 配 图 的 设 计 及 绘 制 ；9、 零 件 图 的 设 计 及 绘 制 ； 10、 编 写 设 计 说 明 书 。 名 称 ： 带 式 输 送 机 传 动 装 置 。 一 、 总 论（ 四 ） 、 课 程 设 计 的 一 般 步 骤 机 械 设 计 课 程 设 计 从 方 案 分 析 和 选 择 开 始 ， 方 案 确 定 后 ，进 行 必 要 的 计 算 和 结 构 设 计 ， 最 后 以 图 纸 表 达 设 计 结 果 。设 计 中 ， 有 些 尺 寸 不 可 能 完 全 由 计 算 确 定 ， 而 采 用 边 绘 图 、边 计 算 、 边 修 改 的 方 法 ， 通 过 计 算 与 绘 图 、 计 算 与 结 构 设计 的 交 替 进 行 来 完 成 。一 般 情 况 下 ， 课 程 设 计 分 以 下 6个 阶 段 进 行 ： 设 计 准 备初 步 计 算装 配 图 的 设 计 与 绘 制零 件 图 的 绘 制整 理 、 编 写 设 计 说 明 书 答 辩 1、 设 计 准 备 阶 段 （ 时 间 ： 12、 29-31） 本 阶 段 首 先 确 定 设 计 任 务 。 对 设 计 任 务 书 进 行 详 细 的分 析 与 研 究 ， 明 确 设 计 要 术 、 条 件 和 内 容 ， 阅 读 有 关 资料 ， 参 观 实 物 、 模 型 进 行 分 析 比 较 ； 准 备 好 与 设 计 有 关的 图 书 、 资 料 以 及 绘 图 工 具 等 ， 并 且 拟 定 总 设 计 计 划 和进 度 。 参 考 资 料 ：课 程 设 计 指 导 书课 程 设 计 图 册机 械 零 件 设 计 手 册 （ 含 齿 轮 、 带 、 轴 、 轴 承 、 键 的 内 容 ）机 械 设 计 （ 教 材 ） 2、 初 步 设 计 计 算 阶 段 （ 时 间 ： 1、 11、 10） 本 阶 段 包 括 以 下 工 作 内 容 ： （ 1） 传 动 装 置 的 总 体 设 计 ：拟 定 传 动 装 置 的 总 体 方 案 ， 绘 传 动 装 置 运 动 简 图 ； 正 确 选 择 、确 定 电 动 机 的 类 型 、 功 率 、 转 速 以 及 计 算 传 动 装 置 的 总 传 动比 ， 并 合 理 分 配 各 级 传 动 比 。 最 后 计 算 出 传 动 装 置 各 轴 的 转速 、 功 率 和 转 矩 ， 并 列 表 作 为 以 后 的 计 算 依 据 。 （ 2） 传 动 装 置 各 级 传 动 件 的 主 要 参 数 、 尺 寸 等 的 计 算 。 （ 3） 初 步 估 算 或 确 定 各 轴 及 其 轴 段 部 分 的 径 、 轴 向 尺 寸 。 （ 4） 初 选 滚 动 轴 承 的 类 型 及 型 号 3、 装 配 图 的 设 计 与 绘 制 （ 时 间 ： 1、 111、 17） 选 择 适 当 的 比 例 尺 ， 根 据 前 面 计 算 好 的 数 据 ， 在 图 纸 上 进 行各 零 件 的 布 置 及 轴 的 结 构 设 计 ； 从 图 面 上 检 查 各 尺 寸 是 否 合 理 、各 运 动 件 间 是 否 相 碰 、 干 涉 或 距 离 过 小 等 等 ； 若 无 上 述 问 题 ，再 进 行 轴 、 轴 承 、 键 、 联 轴 器 的 校 核 并 加 深 图 面 线 条 。 1、 11-13 草 图 的 绘 制 1、 14起 装 配 图 的 绘 制4、 零 件 工 作 图 的 绘 制 （ 时 间 ： 1、 181、 19） 严 格 按 照 制 图 标 准 规 范 进 行 绘 制 ， 注 意 各 尺 寸 标 注 、 技 术 要术 的 完 整 表 达 。 5、 整 理 、 编 写 设 计 说 明 书 （ 时 间 ： 1、 20） 将 设 计 计 算 过 程 进 行 整 理 ， 编 写 成 技 术 文 件 ， 其 中 包 括 设计 任 务 书 、 设 计 计 算 说 明 、 数 据 与 结 果 、 参 考 文 献 等 。 6、 答 辩 （ 时 间 ： 12、 211、 22） 二 、 机 械 传 动 装 置 总 体 设 计 机 械 传 动 装 置 总 体 设 计 的 主 要 任 务 是 分 析 研 究 和 拟 定 传 动 方案 、 电 动 机 的 选 择 、 传 动 比 的分 配 及 计 算 、 传 动 装 置 的 运 动 参 数 及 动 力 参 数 计 算 ， 为 后 续 的传 动 件 设 计 和 装 配 图 绘 制 提 供依 据 。（ 一 ） 分 析 和 拟 定 传 动 方 案传 动 方 案 由 运 动 简 图 表 示 。 二 、 机 械 传 动 装 置 总 体 设 计 （ 二 ） 电 动 机 的 选 择选 择 电 动 机 依 据 ： 功 率 P， 转 速 n 1、 类 型 选 择电 动 机 是 系 列 化 的 标 准 产 品 ， 其 中 以 三 相 异 步 电 机 应 用 为 最 广 。 Y系 列 电 动 机 是 一 般 用 途 的 全 封 闭 自 扇 冷 鼠 笼 式 三 相 异 步 电机 ， 适 用 于 不 易 燃 、 不 易 爆 、 无 腐 蚀 和 无 特 殊 要 求 的 机 械 设 备上 ， 如 全 属 切 削 机 床 、 风 机 、 输 送 机 、 搅 拌 机 、 农 业 机 械 、 食品 机 械 等 。 YZ型 鼠 笼 式 与 YZR型 绕 线 式 三 相 异 步 电 机 ， 为 冶 金 、 起 重 电机 ， 具 有 较 小 的 转 动 惯 量 和 较 大 的 过 载 能 力 ， 用 于 频 繁 起 动 制动 和 正 反 转 场 合 ， 如 起 重 、 提 升 设 备 上 。 其 结 构 有 开 启 式 、 防护 式 、 封 闭 式 和 防 爆 式 。 2、 电 动 机 功 率 计 算 P工 作 机 功 率 ： P w= FV/1000 （ kw）其 中 已 知 ： F输 送 带 拉 力 （ N） V_输 送 带 速 度 （ m/s）电 动 机 需 要 功 率 ： Pd= P w / (kw) 总 效 率 ： = 1. 2. 3 n 1_卷 筒 轴 承 效 率 2_ 卷 筒 效 率 3_低 速 级 联 轴 器 效 率 4_ III轴 轴 承 效 率 5_低 速 级 齿 轮 啮 合 效 率 6_ II轴 轴 承 效 率 7_高 速 级 齿 轮 啮 合 效 率 8_ I轴 轴 承 效 率 9_高 速 级 联 轴 器 效 率 (效 率 值 查 设 计 手 册 ) 3、 电 动 机 转 速 的 确 定工 作 机 转 速 nw ： 因 ： V= ( Dn)/60*1000 (m/s) 故 ： nw=(V*60*1000)/ D(rpm)其 中 ： V输 送 机 带 速 (m/s) D卷 筒 直 径 (mm) 电 动 机 转 速 : nd= nwi总 =(840) nw（ rpm） 其 中 ： i总 =840 i总 减 速 器 传 动 比 (总 传 动 比 )设 计 时 可 优 先 选 用 同 步 转 速 为 1500 r/min、 1000r/min的 电 动 机 4） 选 定 电 动 机根 据 求 出 的 P、 n查 手 册 。转 速 n： 建 议 选 用 同 步 转 速 为 1500（ rpm）功 率 P： 为 使 传 动 可 靠 ， 额 定 功 率 应 大 于 计 算 功 率 即 P额 Pd=PW/总选 定 电 动 机 ： 型 号 （ Y系 列 ） 、 同 步 转 速 n、 满 载 转 速 nm、 额 定 功 率 P额 、 轴 的 中 心 高 、 电 动 机 轴 径 、 起 动 转 矩 /额 定 转 矩 的 比 值 。 记 下 备 用 二 、 机 械 传 动 装 置 总 体 设 计 （ 三 ） 传 动 装 置 的 总 传 动 比 和 传 动 比 的 分 配1、 总 传 动 比 的 计 算工 作 机 转 速 nw ： 因 ： V= (Dn)/60*1000 (m/s) 故 ： nw=(V*60*1000)/ D(rpm)其 中 ： V输 送 机 带 速 (m/s) D卷 筒 直 径 (mm) i总 = nm/nwn m电 动 机 的 满 载 转 速 2、 传 动 比 分 配分 配 原 则 ： 各 级 传 动 尺寸 协 调 ， 承 载 能 力 接 近 ，两 个 大 齿 轮 直 径 接 近 以便 润 滑 。 （ 浸 油 深 度 ） i总 =i减 =i高 *i低 =nm/nwi减 减 速 器 传 动 比i高 减 速 器 内 高 速 级 传 动 比i低 减 速 器 内 低 速 级 传 动 比nm电 动 机 满 载 转 速nw工 作 机 转 速i高 =（ 1.21.3)i低i减 = （ 1.21.3) i低 2 二 、 机 械 传 动 装 置 总 体 设 计 （ 四 ） 传 动 装 置 运 动 、 动 力 参 数 的 计 算传 动 装 置 的 运 动 、 动 力 参 数 ， 主 要 指 的 是 各 轴 的 功 率 、 转 速 和转 矩 。1、 各 轴 转 速电 动 机 轴 :nm（ 满 载 转 速 ）I轴 : nI =nmII轴 : n II =nI/i高 2、 各 轴 输 入 功 率 电 动 机 轴 : P d=Pw/总 I轴 : P I = Pd （ 联 轴 器 效 率 ） II轴 : P I I= P I * 12 12I轴 至 II轴 效 率 3、 各 轴 扭 矩 T电 动 机 轴 ：Td=9550*Pd/nm（ Nm）I轴 ： TI= Td II轴 ： TII= TI*12*I高 计 算 出 参 数 列 表 备 用 。轴 号 功 率 P 扭 矩 T 转 速 n 传 动 比 i电 动 机 轴 P d Td nm i=1 I 轴 PI入 PI出 TI入 TI出 n I II 轴 PII入 PII出 TII入 TII出 n II 三 、 传 动 零 件 设 计 （ 一 ） V带 传 动 设 计 （ 二 ） 齿 轮 传 动 设 计 （ 三 ） 蜗 杆 传 动 设 计 验 算 传 动 系 统 速 度 误 差输 送 带 速 实 际 Vw在 求 解 过 程 中 与 理 论 V发 生 了 变 化 ， 故 应 验 算 系 统 误 差 。 （ V-Vw） /V100% 5%若 不 满 足 应 重 新 计 算 。 四 、 轴 的 结 构 设 计五 、 滚 动 轴 承 组 合 设 计六 、 键 和 联 轴 器 的 选 择七 、 减 速 器 的 箱 体 、 润 滑 、 密 封 及 附 件 八 、 减 速 器 装 配 图 设 计 及 设 计 说 明 书 编 写 1、 草 图 设 计2、 装 配 图3、 设 计 说 明 书 的 编 写草 图 设 计 是 装 配 图 设 计 的 规 划 和 准 备 阶 段装 配 图 设 计 是 对 草 图 的 进 一 步 细 化 和 完 善特 点 ： “ 算 画 结 合 ” 边 画 边 草 图 设 计 要 求 （ 1） 草 图 设 计 正 确 ， 迅 速 ， 主 要 结 构 要表 达 清 楚 。 各 零 件 尺 寸 可 随 时 标 注 在 图纸 上 。 （ 2） 所 有 零 件 尺 寸 随 手 画 在 草 图 上 ， 以免 再 次 查 找 。 草 图 设 计 任 务 （ 以 设 计 手 册 为 参 考 资 料 ） 1） 通 过 草 图 设 计 检 查 传 动 比 分 配 是 否 合 理 ， 低 速 轴 与 高 速 大 齿 轮 是 否 干 涉 ， 两 大 齿 轮 浸 油 深 度 ： 高 速 大 齿 轮 浸 油 深 1个 齿 高时 低 速 大 轮 浸 油 深 度 半 径 的 1/31/6。 2） 轴 的 结 构 设 计 和 轴 系 零 件 设 计 （ 补 充 设 计 计 算 ）定 出 支 点 距 后 对 中 间 轴 进 行 弯 扭 强 度 验 算 。 3） 轴 承 的 组 合 设 计 确 定 轴 承 的 型 号 和 工 作 位 置 、 润 滑 方 式 和 密 封 装置 ， 对 中 间 轴 上 的 轴 承 进 行 寿 命 计 算 。 4） 确 定 箱 体 的 结 构 及 各 部 分 尺 寸 。 5） 减 速 器 附 件 设 计 （ 吊 钩 、 吊 耳 、 观 察 窗 、 油 标 尺等 ） 6） 确 定 联 接 件 结 构 尺 寸 及 位 置 。 7） 验 算 正 式 装 配 图 1） 各 视 图 应 能 完 整 表 达 箱 内 外 结 构 （ 达 到 使他 人 能 拆 图 的 目 的 ） 2） 符 合 制 图 国 家 标 准 ， 零 件 编 号 ， 标 题 栏 ，明 细 表 ， 技 术 要 求 等 应 齐 全 。 3） 标 注 尺 寸 a.特 性 尺 寸 :齿 轮 中 心 距 及 公 差 值 。 b.外 廓 尺 寸 :长 *宽 *高 ， 包 括 外 伸 端 轴 长 。 c.安 装 尺 寸 :地 脚 螺 钉 孔 径 及 定 位 尺 寸 、 孔 距 、 外 伸 端 轴 中 心 高 。 d.配 合 尺 寸 :齿 轮 与 轴 、 轴 承 内 外 圈 、 键 槽 、外 伸 端 与 联 轴 器 。 装 配 图 上 标 注 公 差 代 号 。 4） 列 出 减 速 器 特 性 功 率 、 转 速 、 传 动 比 。 编 写 设 计 计 算 说 明 书 1、 包 括 封 面 ， 目 录 ， 附 录 。 （ 16开 ） 2、 轴 的 弯 扭 矩 图 在 同 一 张 纸 上 。 九 、 零 件 工 作 图 的 设 计 与 绘 制 要 求 ： 标 出 全 部 尺 寸 、 公 差 值 、 形 位 置公 差 、 粗 糙 度 、 材 料 及 热 处 理 方 法 技 术要 求 等 。 轴 的 键 槽 处 要 有 移 出 剖 面 ， 齿 轮 轴 列 出 参 数 表 。 评 分 依 据 1、 正 式 装 配 图 、 零 件 图 2、 设 计 说 明 书 3、 答 辩 祝同学们设计成功并取得优异成绩!